Материал: Разработка демонстрационного материала с использованием мультимедиа технологий в образовательном процессе школы

Принцип доступности обучения связывается с соответствием содержания и методов изложения материала индивидуальным особенностям обучающихся, уровню их подготовки и возрастным особенностям [21]. Он составляет основу применения мультимедийных технологий, назначение которых в образовательном процессе вызвано, прежде всего, необходимостью облегчить восприятие учебной информации.

Исследователи В.М. Вакулюк и Н.Г. Семенова считают, что при использовании мультимедиа технологий доступность обучения реализуется более полноценно и обеспечивается не только понятным изложением сложных элементов учебного материала, но и сопутствующим их разъяснением при условии умелого использования богатого арсенала различных форм представления информации. Это могут быть:

1)    мультимедийные курсы лекций, где каждый фрагмент лекции анимирован. В случае непонимания аудиторией какого-либо фрагмента лекции, преподаватель с помощью компьютера всегда может повторить материал;

2)          мультимедийные учебные пособия, в которых примеры выполняются в гипертекстовом виде, имеют дружественный интерфейс, анимацию и озвучивание. Озвучивание (объяснение) примера - это дополнительная помощь обучающемуся при самостоятельном изучении сложных разделов дисциплины.

Принцип сознательности и активности. «Обучение эффективно, когда учащийся осознает необходимость своего обучения, ставит или принимает цели занятия, когда участвует в планировании и организации своей деятельности, в ее осознании, самоконтроле и самооценке»
(А.В. Хуторской). С помощью мультимедиа технологий возможно более четкое и наглядное представление целей и задач предстоящей учебной деятельности. Для повышения активности в обучении разрабатываемые демонстрационные материалы должны генерировать разнообразные учебные ситуации, предоставлять обучающемуся возможность выбора собственной траектории обучения и управления ею.

Принцип прочности усвоения знания при использовании демонстрационного материала получает новое звучание. Для прочного усвоения учебного материала наибольшее значение имеют глубокое осмысление этого материала, его рассредоточенное запоминание.
«Это вызывает необходимость неоднократного обращения учащихся к изучению и запоминанию пройденного материала, то есть его повторения. Однако это работа должна быть правильно организована» (И.Ф. Харламов). В частности, повторение должно сопровождаться текущей проверкой, промежуточным контролем знаний учащихся. С помощью демонстрационных материалов становится возможной организация многократного повторения.

Принцип единства образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения.

Новые технологии обучения формируют новое мышление, происходит расширение кругозора учащихся, появляется возможность доступа к мировым информационным ресурсам и оперативного их использования, рождается чувство сопричастности к мировым событиям, к мировой культуре. Создаются предпосылки не только для интеллектуального, но и для личностного развития. Кроме того, усиливаются возможности художественно-эстетического воспитания, к примеру, высокопрофессиональным дизайном компьютерной визуализации учебного материала.

Принцип перманентности комплексного восприятия информации - одновременное восприятие информации несколькими органами чувств. «Чем больше органов чувств принимает участие в восприятии какого-либо впечатления, или группы впечатлений, тем прочнее ложатся эти впечатления в нашу механическую, нервную память, вернее сохраняются ею и легче, потом вспоминаются», - отметил К.Д. Ушинский. Известно, что визуальная информация усваивается человеком на 25 %, аудиоинформация - на 12 %, а комплексное аудиовизуальное представление информации поднимает этот функциональный уровень на 65 % [10].

1.1.4.1 Мультимедийные средства наглядности

Динамическая иллюстрация (анимация) - это программная реализация эффекта движения иллюстративного объекта. Анимация
(от англ. аnimated - оживленный) - это технологически более высокая ступень, чем статическое графическое изображение.

Анимация позволяет представить в динамике:

1) процесс «порционной» подачи текстовой информации (эффект «электронного лектора»);

2)          процесс имитации движения отдельных элементов иллюстрации;

3)          имитацию движения рисунка;

4)          имитацию движений исторических сражений;

5)          физические и химические процессы;

6)          технологические процессы;

7)          техническое конструирование;

8)          природные явления и так далее.

Сегодня область применения анимации довольно широка
(медицина, реклама, кинематограф и так далее). развитие компьютерной индустрии в целом наряду с компьютеризацией российских школ и вузов, произведенной в последние годы, привело к существенному росту числа юных пользователей персональных компьютеров. В результате система российского образования сегодня находится на новом этапе внедрения компьютерных технологий.

Анимация - один из любимых жанров у детей и подростков. Опросы московских старшеклассников показывают, что среди наиболее популярных телевизионных передач анимационные фильмы занимают где-то десятую позицию из сорока. Компьютерная анимация, расширяя возможности традиционной, позволяет делать все, что угодно фантазии человека, или имитировать то, что существует в природе.

Визуальная компонента образования строится в лучшем случае на чисто иллюстративном материале, предполагающем не аналитическую работу с представленным образом, а лишь запоминание его с целью создания у учащегося более-менее яркой ассоциации со словесным или численным материалом.

А между тем визуальное мышление - это существенная компонента образовательной технологии. Дело в том, что отрыв образования от непосредственного опыта привел к развитию «визуального обучения», в высшей степени полезного для того, чтобы придавать содержание словам, которые предназначены для запоминания и усвоения учащихся.

Мышление, само по себе, никогда не приводит ни к каким знаниям о внешних объектах. Исходным пунктом всех исследований служит чувственное восприятие. Истинность теоретического мышления достигается за счет связи его со всей суммой данных чувственного опыта. Более того, описывая процесс собственного научного мышления, даже Альберт Эйнштейн отмечал, что слова не играют, по-видимому, ни малейшей роли в механизме собственного мышления. Напротив, психическими элементами его мышления являются некие более или менее ясные знаки или образы, которые он мог достаточно произвольно воспроизводить и комбинировать. Эти элементы по признанию Эйнштейна, были обычно визуального или изредка двигательного типа. Слова или другие условные знаки ему приходилось с трудом подыскивать только на второй стадии, когда эта игра ассоциаций дала некоторый результат и может быть при желании воспроизведена в форме текста и условных знаков.

Активизируя визуальное мышление, развивая навык чувственного восприятия, развивая навык перевода визуальных образов в вербальные и их развитие личностных, общеинтеллектуальных и профессиональных способностей учащихся, поскольку развитие таких способностей начинается с впечатления, которое мы получаем в процессе чувственного восприятия (созерцания) всех предметов, поскольку они, затрагивают наши внутренние и внешние чувства. Не только это, но и многие факты подтверждают первичность образного и визуального мышления и приводят к мысли о необходимости разработки методики обучения работе с визуальными образами (их восприятию, вербализации, анализу и так далее.) и подтверждают необходимость внедрения этой технологии в систему образования.

Анимация представляет практически неограниченные возможности по имитации ситуаций и демонстрации движения объектов. В процессе обучения наиболее эффективными являются анимации, где излагаемая информация иллюстрируется условно-графическими изображениями (схемы, блок-схемы, диаграммы, траектории, в том числе и развивающиеся в динамике) и реальными изображениями (например, в виде образов, поверхностей, тел).

Далее рассмотрим некоторые приемы, связанные с созданием фрагментов анимации.

Для реализации зрительной наглядности с помощью динамических таблиц, схем и рисунков используют разные приемы. Остановимся только на тех приемах, которые должен знать автор при создании и оформлении эскиза иллюстрации (а не на компьютерной реализации), касаясь в основном методических аспектов. Существует несколько приемов реализации эффекта анимации.

Прием типа «наложения». Суть этого приема заключается в том, что автор, выбрав статичную иллюстрацию, разбивает ее на составные части, а затем описывает последовательность наложения этих частей друг на друга. Так реализуется эффект динамичного изображения и для рисунков. Заметим, что объект не движется в пространстве, но «живет». Динамические иллюстрации, полученные по такому принципу, уместно использовать для текста, в содержание которого необходимо проиллюстрировать
в компактной и образной форме суть процесса построения какого-то ряда, изложить последовательность происходящего (или происходившего) события, явления, изменение человека и так далее. Этот прием успешно применяется для подачи теоретического материала по частям посредством таблицы (например, постепенно составить таблицу, а не давать ее сразу заполненной, что особенно важно при объяснении сложного теоретического материала). Такие таблицы очень эффективны на этапе обобщения и систематизации учебного материала в конце темы, раздела и курса в целом. Порционную подачу материала можно осуществить и с помощью другого приема - типа «кэширования».

Прием типа «кэширования». Суть этого приема заключается в том, что заполненная текстом таблица сначала закрыта (то есть замаскирована), а затем происходит постепенное ее раскрытие. Создается иллюзия, что какая-то невидимая «черная бумага», передвигаясь по таблице, как бы раскрывает ее элементы по частям (объектами могут быть схемы, блок-схемы или просто «порционные» части текста).

Прием типа «движения в пространстве». Отличие его от приема «наложения» заключается в том, что в этом случае надо описать последовательность шагов (действий), которые «будет совершать» на экране выбранный объект, передвигаясь по заранее заданной траектории (эффект мультипликации). Основу зрительного ряда составляют рисунки, различные фотоизображения, учебные картины и видеокадры. Рисунки и видеоряд обеспечивают особый эффект при сочетании красочности и анимации.

Экран, заполненный графическими иллюстрациями, концентрирует внимание учащихся на изображении.

Возможность выборочного использования фрагментов анимации или видеокадров очень удобна для пояснения теоретических положений учебного материала. Предположим, имеется фрагмент анимации, состоящий из трех рисуночных кадров, иллюстрирующих смысловое содержание какого-либо абзаца. В ходе чтения данного абзаца последовательно вызываются на экран три рисуночных кадра. В случае необходимости обучаемый может приостановить на любое время тот или иной анимационный кадр. По ходу изучения теоретического материала обучаемому можно в качестве иллюстрации выдавать из арсенала анимационных кадров или видеоряда проблемные вопросы, сравнительные таблицы, блок-схемы, несколько фотоиллюстраций (для сравнения) и так далее.

Иллюстрации, находящиеся во фрагментах анимации (или в видеоряде), могут сопровождаться лаконичным комментарием, то есть таким комментарием, который направляет внимание только на изображение, или без сопроводительного текста. Комментирующий текст должен присутствовать в анимации или видеосюжете при использовании в качестве иллюстраций, к примеру, фоторепродукций картин.

Таким образом, анимация представляет практически неограниченные возможности по имитации ситуаций и демонстрации движения объектов.

Красочно оформленный иллюстрациями учебный теоретический материал с элементами анимации, видеофрагментами и звуковым сопровождением облегчает восприятие изучаемого материала, способствует его пониманию и запоминанию, дает более яркое и емкое представление о предметах, явлениях, ситуациях, стимулирует познавательную активность студентов. Кроме того, существенно повышает дидактический потенциал анимационных изображений их интерактивность - возможность управления различными элементами изображения.

Видеофрагменты. Видеоматериалы также существенно усиливают дидактический потенциал электронных средств поддержки обучения. Конечно, демонстрация работы натуральных объектов, природных и физических явлений, вступительных слов автора электронного учебника и тому подобные - все это, безусловно, очень полезно. Целесообразно использовать короткие видеофрагменты - одну, максимум две минуты: надо иметь в виду, что в когнитивном плане просмотр учебного видеоролика является пассивным восприятием знаний, а не активной формой учебной деятельности.

Разработку видеофрагментов (ее содержательный аспект) осуществляет автор, а технологическую видеосъемку и оцифровку - технический отдел компьютерной реализации.

Аудиофрагменты и звук. Ими могут быть записи звуков, музыки или голоса. Звук и музыкальное сопровождение являются мультимедийными элементами, активно влияющими на восприятие учебного материала. Звук может присутствовать в виде фраз, произносимых преподавателем, диалога персонажей или звукового ряда видеофрагмента. Музыка обычно используется в качестве фонового звука. Обычно, фоновая музыка должна быть спокойной, мелодичной, с ненавязчивым мотивом. В этом случае у студентов создается благоприятное, спокойное настроение, способствующее повышению восприимчивости к учебному материалу.

Разнообразные звуки повседневной жизни (пение птиц, звонок телефона, хлопанье дверью и тому подобные) и музыку можно найти в музыкальных архивах Интернета, а также на бесплатных CD, поставляемых компьютерными журналами. Музыкальные произведения можно найти на Веб-сайтах в виде оцифрованного клипа [3].

1.1.5 Оформление анимационных иллюстраций в виде эскиза, алгоритма или сценария

Для динамических иллюстраций-моделей разрабатывается сценарий «движения» или алгоритм перемещения по экрану.

Алгоритм - это своего рода предписание, точным образом фиксирующее способ выполнения чего-либо. Требуется строгое определение каждого промежуточного шага к достижению решения.

Алгоритм используют для описания простых анимационных иллюстраций. При описании сложных динамических объектов необходимо прибегнуть к сценарию. Сценарий, в отличие от алгоритма, описывает не только части графической иллюстрации, но и взаимосвязи между его частями, место расположения информации на экране монитора, указывает цвет, звук, размер символов, шрифт и многое другое. Сказанное выше представлено схематически в виде рисунка (рисунок 1).

Рисунок 1 - Что необходимо для создания статических и динамических иллюстраций

В заключение темы еще раз следует подчеркнуть, что в настоящее время нет теоретических основ, которые позволили бы предложить методику создания моделей как для логико-структурных схем, так и для анимации.

1.2 Дизайн-эргономические требования разработки демонстрационных материалов

Дизайн (англ. design - проект, замысел) - это разновидность художественно-проектной деятельности, сочетающей принципы удобства, экономичности и красоты (замысел, план, цель, чертеж, набросок, рисунок, шаблон, эскиз и др.) [21].

Эргономика (от греч. ergon - работа и nomos - закон) - прикладная наука, целью которой является приспособление труда к физиологическим и психическим возможностям человека для обеспечения наиболее эффективной работы, которая не создает угрозы здоровью человека и выполняется при минимальной затрате биологических ресурсов [12].

При работе с электронными материалами следует учитывать несколько моментов:

1) гарнитура, кегль и начертание отдельных символов;

2)          размещение текста и свободное пространство на поверхности экрана (в полиграфии говорят об «осветленном» пространстве);